Warum benötigen Sie eine gemeinsame Basis, wenn Sie ein Gerät mit einem MOSFET und einem Arduino ansteuern?

Warum braucht man eine gemeinsame Basis, wenn man ein Gerät mit einem MOSFET und einem Arduino ansteuert?

Wenn beispielsweise eine Batterie, die ein Gerät antreibt, 9 Volt erzeugt, erzeugt sie an ihren beiden Anschlüssen eine Differenz von 9 Volt. Das heißt, wenn Sie die Spannung am Pluspol der Batterie in Bezug auf einen anderen Knoten in Ihrem Stromkreis oder Stromkreis messen, werden Sie keine 9 V sehen. Der Pluspol der Batterie liegt 9 Volt höher als der Minuspol. Diese Potentialdifferenz treibt einen Stromkreis an.

Wenn Sie jetzt einen externen Schaltkreis mit dem Arduino verwenden, ist die Massespannung dieses Schaltkreises nicht unbedingt (und normalerweise nie) die Massespannung des Arduino. Ebenso sind Arduinos 5V für diese Schaltung keine 5V. Daher benötigen Sie einen gemeinsamen Bezugspunkt für beide Stromkreise zu „ ground “ , von dem aus die Spannungen der Batterie und des Arduino gemessen werden. In einer detaillierteren Erklärung würde dies bedeuten, warum Sie einen „vollständigen“ Stromkreis oder eine Schleife benötigen.

Warum ist es wichtig, in den von Ihnen erstellten Schaltkreisen eine gemeinsame Basis zu haben?

Eine gemeinsame Basis in elektronischen Schaltkreisen ist aus mehreren Gründen unerlässlich:

1. Spannungsreferenz: Die Erde dient als gemeinsamer Referenzpunkt für die Spannung in einem Stromkreis. Er wird typischerweise als der Punkt des elektrischen Nullpotentials definiert und als Basislinie für die Messung von Spannungen an verschiedenen Punkten im Stromkreis verwendet. Ohne eine gemeinsame Masse wäre es schwierig, aussagekräftige Spannungsmessungen und Referenzpunkte festzulegen.

2. Signalbezug: In vielen elektronischen Systemen sind Signale auf den Boden bezogen. Indem Sie alle Signalquellen und -ziele an eine gemeinsame Masse anschließen, stellen Sie sicher, dass Signale richtig referenziert sind und präzise gesendet und empfangen werden können. Dies trägt dazu bei, die Signalintegrität aufrechtzuerhalten und Rauschen oder Interferenzen zu minimieren.

3. Sicherheit: Die Erdung ist aus Sicherheitsgründen von entscheidender Bedeutung. Im Falle eines Fehlers oder eines Überstroms sorgt ein ordnungsgemäß geerdeter Stromkreis dafür, dass der Strom sicher zur Erde fließen kann, wodurch die Gefahr eines Stromschlags vermieden wird und die Geräte und Benutzer geschützt werden.

4. Verbindung: Eine gemeinsame Masse vereinfacht die Verbindung verschiedener Schaltkreise und Komponenten. Es ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Stromversorgungen, erleichtert die Übertragung von Signalen zwischen verschiedenen Abschnitten einer Schaltung und ermöglicht die Integration verschiedener Module oder Subsysteme in ein größeres System.

5. Kompatibilität: Bei der Entwicklung vieler elektronischer Geräte und Komponenten wird von einer gemeinsamen Basis ausgegangen. Durch die Einhaltung dieser Konvention stellen Sie die Kompatibilität und Interoperabilität mit anderen Geräten und Systemen sicher. Eine Abweichung von einer gemeinsamen Massereferenz könnte zu Kompatibilitätsproblemen und einem unzuverlässigen Betrieb führen.

Insgesamt bietet eine gemeinsame Masse in Schaltkreisen einen stabilen Bezugspunkt für Spannungen, ermöglicht Signalübertragung und Sicherheit, vereinfacht die Verbindung und gewährleistet die Kompatibilität mit anderen Komponenten und Systemen. Dies ist ein grundlegender Aspekt des Schaltungsdesigns und entscheidend für einen zuverlässigen und effizienten Betrieb.

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